Ajustes de Relés de Proteção: critérios, memória de cálculo, settings e validação

Ajustes de relés de proteção: pickups, curvas, tempos, 50/51, 67, 87, 27/59, 81, grupos, memória de cálculo, FAT/SAT e validação.

Confira!

Os ajustes de relés de proteção são parâmetros de engenharia que transformam uma filosofia de proteção em comportamento mensurável do sistema elétrico. Pickups, curvas, temporizações, slopes, ângulos, restrições, grupos de settings, bloqueios e permissivos não devem ser escolhidos isoladamente na interface do fabricante. Cada valor precisa estar ligado a um fenômeno físico, um limite do equipamento, um cenário operacional, uma coordenação com outras proteções e um critério de teste.

A qualidade do ajuste não é determinada pela quantidade de casas decimais nem pela sofisticação do IED. Um setting tecnicamente defensável é aquele cuja origem pode ser reconstruída: requisito → dado de entrada → cálculo → margem → decisão → parâmetro do relé → teste → evidência As-Built. Quando essa cadeia é interrompida, o sistema pode operar aparentemente bem e ainda conter zonas sem sensibilidade, atuações indevidas ou retaguardas excessivamente lentas.

O trabalho começa antes da parametrização. É necessário validar unifilar, topologia, fontes, transformadores, geradores, motores, TCs, TPs, disjuntores, aterramento e modos de operação. Em seguida, os estudos de curto-circuito e as características dos ativos fornecem as grandezas contra as quais cada função será ajustada. Só então os valores são convertidos para as unidades, bases e nomenclaturas do IED.

Em instalações críticas, a memória de cálculo precisa ser tratada como parte da baseline técnica do ativo. Alterações de firmware, topologia, equipamentos ou critérios operacionais podem invalidar settings anteriores. Por isso, cálculo, revisão, aprovação, arquivo nativo, teste e gestão de mudanças fazem parte de um único processo de engenharia de proteção.

Ajuste de relé não é parametrização de software

Parametrizar um relé significa inserir valores em campos do IED. Ajustar significa definir tecnicamente quais valores devem ser inseridos e demonstrar por que são adequados.

A diferença é essencial. Um técnico pode carregar corretamente um arquivo com settings inadequados. Da mesma forma, um engenheiro pode calcular valores corretos que são convertidos incorretamente para a base secundária, para uma curva diferente ou para um parâmetro proprietário do fabricante.

O processo precisa separar claramente:

• engenharia dos critérios;
• cálculo e coordenação;
• tradução para o modelo do IED;
• revisão independente;
• parametrização;
• testes;
• liberação para operação;
• documentação As-Built.

O Relé de Proteção detalha o equipamento e suas funções; aqui o foco é a engenharia que determina os settings.

A memória de cálculo é a fonte da decisão

Uma memória de cálculo deve permitir que outro profissional refaça o raciocínio sem depender da memória do autor. Para isso, não basta apresentar uma tabela final de valores.

Cada setting relevante deve registrar:

Campo	Conteúdo esperado
função	número/designação e finalidade
ativo/zona	equipamento e trecho protegido
grandeza	corrente, tensão, potência, frequência, impedância ou combinação
dados de entrada	valores, fontes documentais e revisão
critério	regra utilizada para definir pickup/tempo/característica
cálculo	equações e conversões
margem	tolerância, segurança e incertezas consideradas
coordenação	relação com proteção a montante/jusante
cenário	topologia e modo operacional aplicável
setting final	valor na unidade do relé
teste	método e critério de aceite

Essa estrutura transforma a folha de ajustes em consequência do estudo, e não em sua origem.

Baseline de dados antes de calcular settings

A proteção depende diretamente do modelo elétrico. Antes de qualquer cálculo, precisam ser validados dados como:

• tensão nominal e níveis operacionais;
• potência e impedância de transformadores;
• grupo vetorial e taps;
• parâmetros de geradores;
• motores relevantes e suas partidas;
• cabos, linhas e barramentos;
• curto-circuito máximo e mínimo;
• conexão e aterramento;
• TCs e TPs;
• disjuntores e clearing times;
• relés, firmware e versões de configuração;
• requisitos da concessionária;
• modos de operação autorizados.

O Estudo de Curto-Circuito deve compartilhar a mesma baseline do estudo de proteção. Usar um unifilar para curto-circuito e outro para coordenar relés cria inconsistência estrutural.

Dados máximos, mínimos e transitórios admissíveis

Quase todo setting precisa ser posicionado entre duas fronteiras: uma condição que não deve atuar e uma condição que deve atuar.

Para uma sobrecorrente, por exemplo:

• carga máxima e sobrecarga admissível não devem sensibilizar a proteção;
• partida de motor ou inrush podem precisar ser tolerados;
• falta mínima dentro da zona deve ser detectada;
• falta máxima determina saturação de TC, high-set, interrupção e esforços.

O espaço entre essas condições é a janela de engenharia. Quando as fronteiras se aproximam demais, não existe setting mágico: pode ser necessário mudar TC, adicionar proteção direcional, diferencial, comunicação, revisar topologia ou aceitar uma limitação formal.

Corrente primária e secundária

Uma das fontes mais comuns de erro é converter incorretamente grandezas entre sistema primário e entrada do relé.

Para um TC com relação primária/secundária definida, a corrente secundária correspondente é proporcional à corrente primária. Entretanto, IEDs modernos podem armazenar settings em ampères primários, secundários, múltiplos da corrente nominal ou pu.

A memória precisa declarar a base. Se o pickup calculado é 420 A primários e o relé usa ampères secundários, a conversão deve considerar exatamente a relação selecionada no TC e no software.

Mudanças de tap do TC ou substituição do transformador de corrente exigem revisão dos settings associados, mesmo que o valor numérico no arquivo pareça inalterado.

Relação de TP e base de tensão

Funções 27, 59, 25, 67, 21, 24, 32 e 40 dependem de tensão direta ou indiretamente. Assim como nos TCs, o relé pode trabalhar em volts secundários, primários ou por unidade.

A engenharia precisa verificar:

• relação de TP;
• tensão fase-fase ou fase-neutro usada pela função;
• conexão dos secundários;
• sequência de fases;
• polaridade;
• fusíveis/disjuntores do circuito de potencial;
• tratamento de perda de potencial.

Um limiar de 0,8 pu pode representar grandezas diferentes se a base estiver configurada incorretamente.

Escala, unidade e nomenclatura do fabricante

Duas famílias de relés podem implementar a mesma função ANSI com parâmetros diferentes. Um fabricante pode usar Time Dial; outro, TMS; outro, um fator proprietário. Um slope diferencial pode ser expresso em percentual ou razão. A corrente de restrição pode ser definida por média, soma ou máximo das correntes.

Por isso, a memória deve possuir uma etapa explícita de mapeamento entre critério de engenharia e parâmetro do IED.

Copiar settings de uma marca para outra pelo nome do campo é inadequado. É necessário confirmar equações, bases, limites, tempos mínimos e comportamento dinâmico nos manuais vigentes.

Ajuste da função 51 — pickup

A função 51 de sobrecorrente temporizada normalmente começa pela definição do pickup.

O valor deve estar acima de carga máxima, condições admissíveis e erros de medição, mas abaixo das faltas mínimas que a função precisa detectar. Em alimentadores, pode ser necessário considerar crescimento de carga. Em transformadores, sobrecarga permissível e inrush. Em motores, partida. Em geradores, características próprias da corrente de falta.

Um critério genérico como “1,2 vezes a corrente nominal” pode ser ponto de partida em certas aplicações, mas não substitui a análise. O multiplicador correto depende do ativo, da função e da faixa entre carga e falta mínima.

Escolha da curva 51

Depois do pickup, define-se a característica temporal. A IEC 60255-151 estabelece requisitos funcionais para proteção de sobre e subcorrente, incluindo características de temporização.

Curvas normal/standard inverse, very inverse e extremely inverse possuem relações diferentes entre corrente e tempo. A escolha deve atender à coordenação e à capacidade do equipamento.

Uma curva muito inversa pode coordenar melhor com fusíveis em determinada faixa. Uma curva menos inversa pode fornecer margem mais uniforme com outro relé. O nome da curva não determina qualidade; o Coordenograma mostra se a decisão funciona no sistema real.

TMS, Time Dial e tempo de atuação

Em curvas inversas, o parâmetro de tempo desloca a característica verticalmente. O cálculo deve verificar diversos pontos da faixa de corrente, porque a margem entre duas curvas não é constante.

A coordenação precisa considerar não apenas o tempo do relé, mas o tempo total de eliminação da proteção a jusante. Isso inclui tempo do IED, saída, relé auxiliar quando existente, bobina, mecanismo do disjuntor e interrupção do arco.

Um setting que mantém 200 ms entre dois relés pode deixar margem insuficiente se o disjuntor a jusante consome grande parte desse intervalo.

Ajuste da função 50 — instantânea

A função 50 busca atuação rápida para correntes elevadas. O pickup deve evitar transitórios admissíveis e faltas fora da zona que precisam ser eliminadas por dispositivos a jusante.

Critérios típicos a verificar incluem:

• maior corrente de carga/partida/inrush;
• maior falta no limite da zona protegida;
• menor falta interna que se deseja eliminar instantaneamente;
• erro e saturação dos TCs;
• tolerância do relé;
• coordenação com dispositivos downstream.

Em alguns sistemas, não existe espaço seguro para uma 50 não direcional. A solução pode ser desabilitar o elemento, utilizar supervisão direcional, aplicar lógica seletiva ou usar outra proteção principal.

Múltiplos estágios de sobrecorrente

IEDs podem oferecer 50-1, 50-2, 51-1, 51-2 ou estruturas equivalentes. Cada estágio deve possuir propósito próprio.

Um estágio pode ser sensível e temporizado; outro, rápido para faltas próximas; outro, habilitado apenas em determinado modo. Habilitar vários elementos sem uma matriz funcional clara aumenta o risco de sobreposição e atuação inesperada.

A filosofia deve identificar qual estágio inicia trip, alarme, bloqueio ou lógica de retaguarda.

Ajustes de terra — 50N/51N, 50G/51G e equivalentes

Antes do pickup, é necessário definir qual corrente alimenta a função. Residual calculada pelos TCs de fase, TC no neutro e sensor toroidal possuem erros e sensibilidades diferentes.

O aterramento determina a corrente disponível. Em sistemas aterrados por resistor, o pickup pode ser muito menor que a corrente nominal das fases. Em redes solidamente aterradas, níveis podem ser elevados.

O estudo também precisa verificar coordenação entre proteções de terra de diferentes níveis, porque uma função muito sensível a montante pode retirar toda a instalação por uma falta local.

Ajuste direcional — função 67

A função 67 combina sobrecorrente com critério de direção. O setting envolve pickup e tempo, mas também polarização e ângulo característico.

A memória deve documentar:

• direção considerada forward/reverse;
• grandeza de polarização;
• ângulo máximo de torque ou equivalente;
• sequência usada;
• tratamento de tensão reduzida;
• memória de tensão, quando aplicável;
• comportamento para faltas próximas.

A validação precisa usar fasores, não apenas magnitude de corrente. Injeção secundária deve variar ângulo para comprovar a região direcional.

Ajustes 27 e 59 — tensão

Subtensão e sobretensão exigem dois critérios: limiar e tempo.

A tensão normal pode variar. Partidas de motores e faltas externas podem causar afundamentos recuperáveis. Rejeição de carga pode produzir sobretensão transitória. O setting precisa distinguir esses eventos de condições sustentadas que exigem ação.

A função também pode ser apenas supervisão de outra lógica, e não trip direto. Por isso, a memória deve registrar a ação associada e os bloqueios.

A IEC 60255-127 é referência funcional para sobre e subtensão.

Ajustes 81 — frequência

Funções de subfrequência e sobrefrequência são ajustadas em torno da frequência nominal, mas precisam refletir comportamento da máquina, do processo e do sistema.

Em geradores, os limites devem ser coordenados com fabricante, shedding, requisitos de conexão e operação ilhada. Em sistemas industriais, uma proteção de frequência pode iniciar transferência ou desligamento de cargas.

A função não deve ser parametrizada isoladamente em cada IED. Degraus e tempos fazem parte de uma estratégia sistêmica.

ROCOF

Taxa de variação de frequência adiciona um critério dinâmico. A medição depende de janela, algoritmo e qualidade do sinal.

Um limiar muito sensível pode responder a perturbações transitórias sem ilhamento. Um limiar alto pode perder sensibilidade. A aplicação deve ser justificada por estudos e requisitos de conexão.

Quando ROCOF é crítico, testes precisam reproduzir rampas de frequência e não apenas valores estáticos.

Ajuste diferencial — 87

Proteções diferenciais exigem mais do que pickup. A memória pode incluir:

• corrente diferencial mínima;
• corrente de restrição;
• slopes;
• pontos de transição;
• elemento não restrito/high-set;
• compensações de relação/fase;
• bloqueios/restrições;
• tratamento de saturação de TC;
• zonas e TCs associados.

A IEC 60255-187-1 estabelece requisitos para diferenciais de motores, geradores e transformadores. Cada fabricante define detalhes de sua característica, que precisam ser reproduzidos na análise.

Ajustes 87T de transformador

Em 87T, grupo vetorial, taps e inrush precisam ser considerados. A característica deve permanecer estável para mismatch e faltas externas, mas sensível para defeitos internos.

A Proteção de Transformadores aprofunda cálculo de slopes, REF, inrush, high-set e integração com proteções mecânicas.

O setting não deve ser copiado de outro transformador apenas porque possui a mesma potência. Grupo, TCs, impedância, aterramento e faixa de taps podem ser diferentes.

Ajustes diferenciais de motores e geradores

Em 87M e 87G, a zona e os TCs precisam ser conhecidos. O pickup deve ser sensível a faltas internas sem responder a erros de medição e saturação durante faltas externas.

Geradores podem exigir ainda proteção sensível de terra do estator; motores precisam coordenar diferencial com curto-circuito e proteção térmica.

O artigo Proteção de Motores e Geradores relaciona essas funções aos limites físicos das máquinas.

Ajustes REF

Restricted Earth Fault exige definir a zona e a relação entre corrente residual e neutro. Em esquemas de baixa impedância, o algoritmo do IED determina a característica. Em alta impedância, entram tensão de estabilidade, resistência, TCs e tensão de joelho.

A memória precisa demonstrar estabilidade para falta externa máxima e sensibilidade para falta interna mínima. Pequenos erros de relação ou saturação podem ser relevantes porque o objetivo da REF é justamente obter alta sensibilidade.

Ajustes 49 — modelo térmico

Modelos térmicos não devem usar parâmetros genéricos quando dados do equipamento estão disponíveis. Para motores, entram tempo de rotor bloqueado, corrente de partida, constantes térmicas e capacidade de partidas. Para transformadores, temperaturas, carga e capacidade térmica. Para geradores, limites do estator/rotor e refrigeração.

O setting deve definir alarme e trip e, quando aplicável, capacidade térmica usada para inibir partida.

Após desligamento, o modelo precisa representar resfriamento. Reiniciar a máquina com memória térmica zerada artificialmente pode anular a proteção.

Ajustes de sequência negativa — 46

A função 46 normalmente utiliza componente I2. O setting pode ser instantâneo, temporizado ou térmico.

Para máquinas, a capacidade a sequência negativa vem do fabricante ou de referencial aplicável. O estudo deve distinguir desequilíbrio normal, falha de fase, faltas externas assimétricas e limites de dano.

O teste precisa aplicar grandezas de sequência corretamente; simplesmente elevar uma fase pode não reproduzir a condição desejada.

Ajuste de potência reversa — 32

Potência reversa exige precisão em valores relativamente baixos comparados à potência nominal do gerador. A engenharia deve considerar perdas, erro de TC/TP, potência de motorização e oscilações próximas de zero.

Pickup e tempo devem evitar operação por pequenas trocas transitórias durante sincronização ou mudança de carga, mas detectar perda real da fonte mecânica.

O sentido positivo de potência precisa ser explicitamente verificado na parametrização e no comissionamento.

Ajuste de perda de excitação — 40

A função 40 pode utilizar zonas de impedância/admitância. Os parâmetros são derivados de reatâncias da máquina, transformadores e limites de estabilidade/capacidade.

Uma configuração de fábrica não representa o gerador. O estudo precisa possuir dados da máquina e verificar a região de operação no plano complexo.

Testes por injeção precisam reproduzir pontos dentro e fora da zona, além das temporizações.

Ajuste V/Hz — 24

A função 24 compara tensão e frequência. O setting deve ser baseado na capacidade de sobreexcitação do transformador ou máquina.

Pode haver estágios definidos ou curva inversa. Em blocos gerador-transformador, as proteções precisam ser coordenadas para que nenhum equipamento seja exposto além de sua capacidade.

O cálculo precisa usar a base correta de tensão e frequência; uma base nominal configurada incorretamente desloca toda a proteção.

Ajuste 25 — verificação de sincronismo

A função 25 usa janela de diferença de tensão, frequência e ângulo para permitir fechamento entre sistemas energizados.

A memória deve registrar:

• ΔV máximo;
• Δf máximo;
• Δφ máximo;
• tempo de permanência dentro da janela;
• compensação de tempo de fechamento, quando aplicável;
• dead bus/dead line;
• supervisões e bloqueios.

O critério precisa respeitar equipamentos e processo de sincronização. Fechamento fora de fase pode produzir esforços severos.

Ajuste de falha de disjuntor — 50BF

50BF é um exemplo claro de setting que depende do equipamento físico. O timer deve ser maior que o tempo máximo esperado para abertura e extinção da corrente, mais margens, mas menor que o tempo aceitável para retaguarda.

A lógica pode usar:

• corrente residual após trip;
• contatos 52a/52b;
• ambos;
• supervisões por fase;
• retrip antes de abrir retaguarda.

O estudo deve incluir o tempo do disjuntor medido ou garantido, tolerâncias e tempo dos canais de saída.

Clearing time e margem de coordenação

Uma margem de coordenação não deve ser escolhida como constante por hábito. Ela resulta da soma de componentes:

• erro temporal da proteção a jusante;
• tempo de saída;
• disjuntor;
• overtravel/reset quando aplicável;
• erro da proteção a montante;
• TC/TP;
• comunicação;
• margem de engenharia.

O Estudo de Proteção e Seletividade detalha esse balanço.

Relés digitais podem ser rápidos e precisos, mas não eliminam o tempo eletromecânico do disjuntor.

Saturação de TC e ajuste

Se o TC satura, o relé não recebe a corrente ideal do estudo. Elementos instantâneos podem submedir; diferenciais podem enxergar desequilíbrio falso; direcionais podem sofrer distorção de fase.

A base técnica interna da A3A destaca que TCs de proteção são projetados para reproduzir altas correntes e que burden excessivo pode deteriorar seu desempenho durante faltas.

A memória deve registrar quando a análise de saturação é necessária e quais hipóteses foram usadas. A escolha do TC e o setting não podem ser tratados como disciplinas independentes.

Relação X/R e componente contínua

Correntes de falta podem possuir componente contínua significativa, especialmente em sistemas com X/R elevada. Isso aumenta fluxo no núcleo do TC e pode antecipar saturação.

O estudo de curto-circuito fornece parâmetros necessários para avaliar o fenômeno. Um setting calculado apenas a partir do valor RMS simétrico pode não representar a cadeia de medição durante os primeiros ciclos.

Esse efeito é particularmente relevante para proteção diferencial e elementos de alta velocidade.

Grupos de settings

Múltiplos grupos permitem adaptar a proteção a topologias diferentes. Exemplos:

• rede paralela versus ilha;
• transformadores em paralelo versus separados;
• acoplamento aberto/fechado;
• geração conectada/desconectada;
• modo manutenção;
• fonte normal/emergência.

Cada grupo precisa possuir matriz de cenários. Também é necessário definir lógica de seleção, prioridade, fallback e indicação ao operador.

Criar grupos sem governança pode aumentar risco: um excelente conjunto de settings não protege corretamente se o grupo errado estiver ativo.

Mudança automática de grupos

Quando a seleção é automática, sinais de posição e estado passam a fazer parte da proteção. Falhas de telemetria ou contatos precisam ser consideradas.

A lógica deve definir comportamento seguro se condições forem contraditórias. O grupo ativo precisa ser registrado em eventos e disponível ao sistema supervisório quando relevante.

O FAT deve testar todas as transições, e o SAT precisa verificar os sinais reais de campo.

Lógica programável, bloqueios e permissivos

IEDs modernos são controladores lógicos. Além dos settings das funções, possuem equações booleanas, timers, latches, intertravamentos e roteamento de sinais.

A proteção pode conter regras como:

• 87 inicia 86 e bloqueia 79;
• 50BF inicia após trip e corrente persistente;
• 67 depende de polarização válida;
• grupo muda com topologia;
• 25 permite fechamento;
• entrada de manutenção altera lógica específica.

Essas equações precisam constar em diagramas ou matriz causa-efeito. Deixar a lógica apenas dentro do arquivo proprietário dificulta revisão e manutenção.

IEC 61850, GOOSE e settings distribuídos

Em subestações digitais, parte da lógica depende de mensagens de rede. Um bloqueio ou intertravamento pode ser recebido por GOOSE em vez de contato físico.

O setting da proteção passa a depender também de:

• dataset e control block;
• qualidade do dado;
• VLAN/prioridade quando aplicável;
• supervisão de comunicação;
• comportamento na perda de mensagem;
• tempos de transferência;
• arquivos SCL e engenharia do sistema.

A IEC 61850-10:2012+AMD1:2025 consolida procedimentos de conformidade para dispositivos, Sampled Values, ferramentas e desempenho de GOOSE. Conformidade de protocolo, porém, não substitui teste funcional do esquema projetado.

Firmware como parte da baseline

O mesmo modelo de IED pode alterar comportamento entre versões de firmware. Curvas, lógicas, filtros, parâmetros e arquivos de engenharia podem ser modificados.

Por isso, a memória e o As-Built devem registrar firmware. Antes de atualizar, é necessário verificar notas de versão, compatibilidade do arquivo e necessidade de reensaio.

Um backup de settings sem versão de firmware pode não ser suficiente para restaurar o comportamento original.

Arquivo nativo do relé

O arquivo nativo deve ser tratado como documento técnico controlado. Ele contém dados que uma planilha pode não representar: lógica, I/O, comunicação, grupos, aliases e configurações auxiliares.

Boas práticas incluem manter:

• arquivo antes da alteração;
• arquivo aprovado para implantação;
• arquivo extraído após parametrização;
• comparação/diff quando a ferramenta permitir;
• checksum ou mecanismo de integridade, quando disponível;
• identificação do equipamento e firmware.

A Governança Documental fornece a camada de controle de revisão necessária.

Folha de settings

A folha de settings é uma representação legível do arquivo. Deve conter somente parâmetros relevantes à filosofia e, quando necessário, parâmetros auxiliares que afetam comportamento.

Campos úteis incluem:

Campo	Exemplo de informação
tag do IED	identificação única
modelo/firmware	baseline de hardware/software
TC/TP	relações e entradas
função	50, 51, 67, 87 etc.
parâmetro	nome exatamente como no fabricante
valor	setting aprovado
unidade/base	A primário, A secundário, pu, s, graus
grupo	grupo aplicável
origem	item da memória de cálculo
revisão	versão aprovada

Essa rastreabilidade facilita auditoria e testes.

Revisão independente dos ajustes

Proteções críticas se beneficiam de separação entre autor e verificador. O checker não deve apenas conferir aritmética; precisa desafiar premissas.

Uma revisão técnica deve perguntar:

• os cenários estão completos?
• os dados são atuais?
• existe sensibilidade para falta mínima?
• transitórios admissíveis estão fora da atuação?
• margens incluem clearing time?
• TCs permanecem adequados?
• curvas correspondem ao firmware/modelo?
• grupos de settings estão coerentes?
• a lógica está documentada?
• o teste comprova os pontos críticos?

O Design Review pode exercer essa camada independente quando o estudo é produzido por fornecedor, EPCista ou integrador.

Technical Authority e aprovação

Em organizações de maior maturidade, alterações de settings críticos podem exigir aprovação por autoridade técnica definida. Isso evita que mudanças operacionais temporárias se tornem baseline permanente sem análise.

O fluxo pode separar:

1. elaboração;
2. verificação;
3. aprovação;
4. parametrização;
5. teste;
6. liberação.

A Gestão de Processos, Workflows e Aprovações Técnicas pode materializar essa governança.

Gestão de mudanças — MOC aplicada à proteção

Toda mudança que afeta a proteção deve passar por análise de impacto. Trocar um transformador, fechar um acoplamento ou alterar um TC pode exigir revisão de dezenas de settings.

Um processo MOC deve identificar:

• motivo da mudança;
• ativos afetados;
• estudos impactados;
• documentos a revisar;
• settings novos;
• testes necessários;
• data de implantação;
• rollback;
• responsáveis e aprovações.

Mudanças emergenciais também precisam ser regularizadas posteriormente.

Settings temporários

Em manutenção ou contingência, pode ser necessário usar ajuste temporário. Isso deve ser excepcional e controlado.

O registro precisa indicar período de validade, condição operacional, riscos, aprovador e mecanismo para restauração. O sistema deve evitar que um setting temporário permaneça indefinidamente após a contingência.

A indicação do grupo ativo ou configuração temporária deve ser visível à operação quando possível.

FAT — Factory Acceptance Test

FAT é oportunidade para validar o IED antes do campo. O plano deve testar pontos representativos das funções e toda lógica crítica.

Além de pickups e tempos, deve verificar:

• relações e escalas;
• grupos;
• entradas/saídas;
• matriz causa-efeito;
• bloqueios;
• GOOSE/comunicação;
• oscilografia;
• SOE;
• supervisão do circuito de trip;
• comportamento na perda de sinais.

A base interna consultada destaca que lógica programada deve ser testada com entradas controladas e saídas comparadas ao resultado esperado.

SAT — Site Acceptance Test

SAT repete e amplia verificações no ambiente real. Agora entram cabos, TCs, TPs, disjuntores, fontes auxiliares, rede e SCADA.

O objetivo é demonstrar que o setting aprovado está corretamente integrado ao sistema instalado.

Diferenças entre FAT e campo — outro firmware, outro TC, mudança de wiring — precisam ser identificadas antes da energização.

Injeção secundária

Injeção secundária é o método mais flexível para verificar funções do IED. Casos de teste devem ser derivados da memória.

Para 51, testar pontos da curva. Para 50, pickup e tempo. Para 67, magnitude e ângulo. Para 27/59, rampas de tensão. Para 81, frequência. Para 87, operação/restrição. Para 25, janela de sincronismo. Para 50BF, persistência de corrente após trip.

O relatório precisa registrar valores aplicados, medidos, tolerâncias e resultado.

Injeção primária e verificação de polaridade

Injeção primária permite testar uma cadeia maior, incluindo TCs e fiação. É particularmente útil para verificar relação, fase, polaridade e conexão ao IED.

A base interna de engenharia de subestações consultada reforça que testes de commissioning devem verificar relés, transformadores de instrumentos e IEDs em suas funções previstas.

Uma proteção diferencial pode passar perfeitamente em injeção secundária e ainda falhar em campo por polaridade de TC invertida. Por isso, os métodos são complementares.

Testes end-to-end

Esquemas distribuídos, teleproteção e IEC 61850 podem exigir teste ponta a ponta. A ideia é reproduzir grandezas sincronizadas em terminais distintos e verificar a decisão conjunta.

Também podem ser medidos tempos de comunicação e lógica. O ensaio deve incluir cenários de falha do canal quando isso fizer parte da filosofia.

O Comissionamento e Aceite Técnico de Instalações Elétricas integra esses testes à prontidão do sistema.

Teste do circuito de trip

Um relé que calcula corretamente mas não consegue abrir o disjuntor não protege o sistema. O circuito de trip inclui alimentação CC, fusíveis/disjuntores, contatos, relés auxiliares, bobina e mecanismo.

O teste deve verificar o caminho real em condições controladas. Supervisão do circuito de trip também precisa ser validada.

Em commissioning, pelo menos uma verificação funcional do comando até o equipamento é necessária conforme a estratégia e segurança da instalação.

Verificação do clearing time

Se o estudo de seletividade ou arco elétrico assume determinado tempo de abertura, a condição real precisa ser compatível.

Tempos medidos acima do esperado podem reduzir margens e elevar energia incidente. Nesse caso, o problema não é resolvido apenas no relatório: pode exigir manutenção do disjuntor, revisão de settings ou novo estudo.

O Estudo de Energia Incidente e Risco de Arco Elétrico deve usar tempos e settings efetivamente implantados.

Critérios de aceite

Cada teste precisa ter tolerância definida. “Funcionou” não é um critério suficiente.

O limite pode vir da IEC 60255, manual do fabricante, especificação contratual ou estudo. O relatório deve identificar a fonte.

A Gestão de Requisitos, Evidências e Critérios de Aceite ajuda a manter relação entre requisito, ensaio, resultado e aprovação.

Readback do arquivo após parametrização

Depois de carregar settings, é recomendável extrair ou ler novamente o arquivo do IED e comparar com a versão aprovada. Isso detecta erro de transferência, alteração manual e diferenças de grupo.

A sequência deve ser:

arquivo aprovado → upload → readback → comparação → teste → liberação.

Fotografias de tela são evidência auxiliar, não substituem arquivo nativo e relatório de teste.

As-Built de proteção

O As-Built precisa registrar a condição realmente energizada. Inclui settings finais, firmware, relações de TC/TP, lógica, arquivos SCL quando aplicável, matriz causa-efeito e resultados de testes.

O Método de As-Built Elétrico apresenta uma abordagem estruturada para levantamento, validação e aceite da documentação final.

Um relatório de estudo sem reconciliação As-Built pode se tornar obsoleto no primeiro dia de operação.

Análise após atuação

Após um trip relevante, oscilografia e Sequence of Events devem ser analisados. O objetivo é comparar o comportamento real ao esperado.

A equipe deve verificar:

• função que iniciou;
• função que operou;
• grandezas medidas;
• tempo;
• estado do disjuntor;
• grupo de settings;
• comunicação;
• atuação de retaguarda;
• aderência à filosofia.

Se houver divergência, a investigação pode exigir revisão dos settings ou correção de hardware.

Distúrbio real como teste da filosofia

Uma atuação correta valida parte da filosofia, mas não prova todos os cenários. Uma atuação incorreta precisa ser tratada como evidência de engenharia, não apenas como problema operacional.

O Análise de Falhas ajuda a preservar dados e separar evento iniciador, mecanismos e consequências.

Alterar pickup imediatamente após um trip sem entender a causa pode mascarar o problema e criar risco em outra condição.

Auditoria periódica de settings

Instalações de longa vida acumulam mudanças. Uma auditoria pode comparar:

• arquivo ativo no IED;
• versão aprovada no GED;
• folha de settings;
• memória de cálculo;
• unifilar atual;
• TCs/TPs instalados;
• firmware;
• topologia autorizada.

As divergências devem ser classificadas por risco. Settings sem estudo, arquivos não encontrados e grupos desconhecidos são sinais de baixa maturidade.

A Auditoria Técnica pode estruturar esse diagnóstico antes de uma modernização.

Brownfield e relés legados

Em instalações existentes, muitas vezes não há memória de cálculo. O primeiro passo é extrair settings ativos e reconstruir a lógica.

A ausência de documentação não deve levar à suposição de que os valores existentes são corretos. Eles devem ser tratados como condição encontrada, não como critério aprovado.

O levantamento pode revelar relés com funções desabilitadas, valores default, TCs diferentes dos desenhos ou alterações emergenciais nunca formalizadas.

Migração de relés eletromecânicos para IEDs digitais

Uma proteção antiga pode ter características próprias de tempo, overtravel, burden e contato. Substituir por digital muda desempenho.

Não é suficiente configurar a curva digital mais parecida. A coordenação inteira deve ser revista, e lógicas auxiliares que antes estavam em relés físicos precisam ser reconstruídas conscientemente.

A modernização também cria oportunidade para adicionar oscilografia, SOE, comunicação e autodiagnóstico, desde que a complexidade seja governada.

Migração entre fabricantes

Ferramentas de conversão ajudam, mas não substituem engenharia. Curvas, slopes, nomes e algoritmos podem divergir.

Uma matriz de equivalência deve relacionar função antiga, parâmetro antigo, princípio, novo parâmetro e validação. Funções sem equivalência direta exigem decisão de projeto.

Depois da migração, FAT e SAT devem ser tratados como nova implementação, não simples substituição de arquivo.

Cybersecurity dos settings

Arquivos de proteção são sensíveis porque uma alteração pode mudar segurança e continuidade do sistema. Acesso deve ser baseado em função e registrado.

Boas práticas incluem credenciais individuais, controle de versão, backup, estações de engenharia controladas e gestão de mídia/transferência compatível com a política OT.

A segurança cibernética não substitui aprovação técnica, mas protege a integridade do processo de engenharia.

Owner’s Engineering e settings de fornecedores

Em projetos EPC, o proprietário pode receber estudos e settings de diversos fornecedores. O risco é cada pacote otimizar apenas seu equipamento.

O Owner’s Engineering verifica interfaces entre transformadores, painéis, relés, motores, geradores, concessionária, automação e operação.

A revisão transversal garante que todos os settings usem a mesma baseline e filosofia.

Pacote mínimo de entregáveis

Um pacote tecnicamente robusto de ajustes pode incluir:

Entregável	Finalidade
filosofia de proteção	definir comportamento esperado
base de dados	congelar entradas usadas
matriz de cenários	associar topologia a grupos
memória de cálculo	demonstrar critérios e valores
coordenogramas	demonstrar seletividade/limites
folha de settings	comunicar parâmetros aprovados
arquivo nativo	materializar configuração completa
lógica/causa-efeito	documentar interações
plano FAT/SAT	definir provas
relatórios de testes	evidenciar desempenho
readback final	confirmar configuração implantada
As-Built	congelar baseline de operação

Como estruturar uma memória de cálculo por função

Uma estrutura repetível reduz erros. Para cada função:

1. Objetivo: qual falha ou condição é tratada.
2. Zona: onde a função deve atuar.
3. Entradas: quais grandezas e TCs/TPs são usados.
4. Limite sem atuação: maior condição admissível.
5. Limite com atuação: menor condição que precisa ser detectada.
6. Cálculo: pickup, curva, tempo e demais parâmetros.
7. Coordenação: dispositivos relacionados.
8. Tolerâncias: relé, medição, disjuntor e margem.
9. Setting: tradução para o IED.
10. Teste: caso que comprova o resultado.

Esse formato também facilita revisão independente.

Exemplo conceitual de decisão 51 sem fixar valores universais

Considere um alimentador em que a carga máxima conhecida é inferior à corrente mínima de falta no extremo. O pickup deve ser escolhido dentro dessa janela, incorporando margem de carga e precisão. Em seguida, a curva e o TMS são ajustados para atuar depois do dispositivo a jusante e antes do limite térmico do cabo/equipamento.

Se não houver intervalo suficiente entre carga e falta mínima, elevar ou reduzir arbitrariamente o pickup não resolve. A engenharia precisa investigar TC, proteção de terra, direcionalidade, diferencial ou mudanças de topologia.

Esse é o valor da memória: tornar explícito quando um problema é de setting e quando é de arquitetura.

Exemplo conceitual de decisão 87T

No diferencial de transformador, primeiro são validados grupo vetorial, relações de TC e faixa de taps. Calcula-se o mismatch máximo esperado em operação saudável. Avaliam-se faltas externas e saturação de TC. Depois são definidos pickup, slopes e high-set com margens coerentes.

A lógica de inrush é definida conforme o algoritmo do relé e a aplicação. Finalmente, testes simulam carga, falta externa, falta interna e energização.

Nenhum desses passos pode ser substituído por copiar settings de outro transformador.

Indicadores de maturidade da gestão de settings

Organizações podem medir a qualidade do processo com indicadores como:

• percentual de IEDs com memória de cálculo vigente;
• percentual com arquivo nativo controlado;
• divergências entre campo e GED;
• settings alterados sem MOC;
• IEDs sem FAT/SAT registrado;
• pendências de revisão após mudança de topologia;
• tempo para fechar análise de atuação;
• ativos sem firmware inventariado.

Esses indicadores transformam proteção em processo gerenciável, e não conhecimento individual.

Quando contratar revisão de settings

A revisão é especialmente recomendável em:

• expansão de subestação;
• troca de transformadores;
• inclusão de geração;
• modernização de relés;
• alterações de TCs/TPs;
• mudança de concessionária ou nível de curto-circuito;
• problemas de seletividade;
• eventos de arco elétrico;
• atuações indevidas;
• ausência de memória de cálculo;
• auditoria de plantas brownfield;
• aquisição de ativo existente.

A contratação pode começar por diagnóstico e evoluir para estudo completo, parametrização e comissionamento.

Como contratar engenharia de ajustes de relés

O escopo deve definir quantidade de IEDs, ativos, níveis de tensão, estudos existentes, necessidade de levantamento, formatos de arquivos, funções, modos operacionais e responsabilidade pela implantação.

É importante indicar se o serviço inclui:

• estudo de curto-circuito;
• coordenação e seletividade;
• cálculo de settings;
• Design Review;
• arquivos nativos;
• parametrização;
• FAT;
• SAT/injeção;
• testes end-to-end;
• energização;
• As-Built;
• treinamento e transferência de conhecimento.

O Estudo de Curto-Circuito, Seletividade e Coordenação de Proteções pode estruturar a camada de cálculo, enquanto comissionamento e Owner’s Engineering completam a implantação e assurance.

Settings como ativo de engenharia

A configuração de um IED é parte do projeto da instalação. Ela determina como o sistema responde a condições que podem ocorrer apenas uma vez em muitos anos, mas cuja consequência pode ser crítica.

Por isso, settings devem possuir dono, revisão, origem, aprovador e evidência. O arquivo no relé não é uma configuração operacional descartável; é um ativo de engenharia que precisa ser governado ao longo do ciclo de vida.

Quando memória de cálculo, arquivo, teste e As-Built permanecem sincronizados, a organização consegue responder com precisão: por que a proteção está ajustada assim, quem aprovou, em que cenário ela é válida e qual evidência demonstra que funciona.

Referências técnicas

[1] IEEE. IEEE C37.2-2022 — Standard for Electrical Power System Device Function Numbers, Acronyms, and Contact Designations.

[2] IEC. IEC 60255-151:2009 — Measuring relays and protection equipment — Functional requirements for over/under current protection.

[3] IEC. IEC 60255-187-1:2021 — Functional requirements for differential protection of motors, generators and transformers.

[4] IEC. IEC 61850-10:2012+AMD1:2025 — Communication networks and systems for power utility automation — Part 10: Conformance testing.

[5] ABNT. ABNT NBR 14039:2021 — Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV.

Perguntas frequentes

O que são ajustes de relés de proteção?

São parâmetros calculados que definem quando e como cada função do IED atua, incluindo pickups, curvas, tempos, slopes, ângulos, grupos, bloqueios e permissivos.

Qual a diferença entre ajuste e parametrização do relé?

Ajuste é a decisão de engenharia que define o valor e sua justificativa. Parametrização é a inserção desse valor no equipamento ou arquivo de configuração.

O que deve conter uma memória de cálculo de relés?

Dados de entrada, cenários, critérios, equações, conversões de TC/TP, margens, coordenação, settings finais, origem das curvas e critérios de teste de cada função.

Como definir o pickup de uma função 51?

Ele deve ficar acima das condições normais e transitórias admissíveis e abaixo das faltas mínimas que precisam ser detectadas, com margens compatíveis com medição, carga e aplicação.

Por que o tempo do disjuntor entra no ajuste dos relés?

Porque coordenação e energia incidente dependem do tempo total de eliminação da falta, não apenas do tempo de decisão do relé.

Por que os settings precisam registrar firmware?

Versões de firmware podem alterar parâmetros, recursos, filtros, curvas e compatibilidade do arquivo. A versão faz parte da baseline que reproduz o comportamento do IED.

Como validar que o setting calculado foi implantado corretamente?

A sequência recomendada é arquivo aprovado, parametrização, readback/comparação, injeção e teste funcional, seguida de registro As-Built.

Quando os settings precisam ser revisados?

Após mudanças de topologia, fontes, transformadores, TCs/TPs, relés, firmware, geração, aterramento, potência de curto-circuito, disjuntores, filosofia ou depois de atuações anormais.

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